JP4426170B2 - アラインメントデバイス及び複数のマスクセグメントを整合する方法 - Google Patents

アラインメントデバイス及び複数のマスクセグメントを整合する方法 Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機発光ダイオード(OLED)の製造方法において基板上にマスクを介して有機材料を蒸着することに関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機発光デバイス(OLED)の製造には、基板上に有機層を蒸着する工程がいくつかある。正確な蒸着が起こるように蒸着マスクをアラインし、かつ、適切に搭載することが重要である。蒸着マスクは、典型的には磁性材料でできた精密マスクであり、そして薄型で展性を有するものである。蒸着マスクは、リソグラフによりパターン化され、そしてその薄さ故、適切な厚さの有機材料を基板上に蒸着することが可能となる。
１枚の蒸着マスクは、その大きさの上限が、製造プロセス上の制限、特に寸法精度と全体のサイズ、によって限定される。現行技術の別の制限は、蒸着マスクの損傷を受けた領域を交換することができないことである。蒸着マスクを製造するプロセスは、誤差を含まざるを得ず、またマスク設計のサイズ及び複雑さが増すことにより、蒸着マスク製造時の歩留りが低下する。したがって、より精度の高いフォーマットの大きな精密蒸着マスクに対するニーズが存在する。さらに、蒸着マスクの欠陥領域を交換する方法に対するニーズも存在する。
なお、出願当初に記載すべき先行技術文献情報はありません。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、蒸着マスクを使用してOLEDデバイスを形成する際の処理量を高めることにある。
本発明のさらなる目的は、異なる複数のマスクセグメントを介してOLEDデバイスの有機層を同時形成することを可能にする構造体を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、有機発光デバイスの一部となる基板の上への有機材料の同時蒸着を簡易化するため該基板に対して複数のマスクセグメントを有する蒸着マスクを配置することを可能にするアラインメントデバイスであって、
(a) 第１組のアラインメントピンと第２組のアラインメントピンとを有するベースと、
(b) 該ベースに固定されたプレートと、
(c) 該プレートにアラインされた開口部を有するフレームであって、該フレームが該ベースに着脱可能に搭載されるよう該第１組のアラインメントピンの位置に対応する該第１組のアラインメントピンを受容する孔を備えて形成されたフレームと、
(d) 該プレートの上に配置された、該蒸着マスクを画定する複数のマスクセグメントと、
(e) 該第２組のアラインメントピン及び該蒸着マスクに接し、かつ、該蒸着マスクのセグメントが露出されるようなサイズを有する透明平板と、
(f) 該マスクセグメントを互いに固定するための手段と、
(g) 該蒸着マスクを該フレームに固定するための手段と
を含んでなるアラインメントデバイスによって達成される。
【０００５】
上記の目的は、有機発光ダイオードデバイスのより有効な製造を可能にするマスクを形成するための複数のマスクセグメントをアラインする方法であって、
(a) 第１組のアラインメントピンと第２組のアラインメントピンとを有するベースを用意し、かつ、該ベースにプレートを固定し、
(b) 該プレートにアラインされた開口部を有するフレームであって、該第１組のアラインメントピンを受容する孔を備えて形成されたフレームを用意し、
(c) 該第１組のアラインメントピンを受容する孔に該第１組のアラインメントピンを配置することにより該フレームと該ベースとをアラインし、
(d) 該複数のマスクセグメントを該プレートの上に配置し、
(e) 該複数のマスクセグメントの上に該第２組のアラインメントピンにアラインされた透明平板であって校正マークを有するものを設け、
(f) 該マスクセグメントを該校正マークに適切にアラインされるように配置し、かつ、該マスクセグメントを該フレームに固定し、そして
(g) 該複数のマスクセグメントを結合し、各マスクセグメントが単一基板上に有機材料を蒸着するのに用いるのに適しているステッチドマスクを提供する
ことを特徴とする方法によっても達成される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の特徴は、マスクセグメントを搭載して固定することにより、マスク部分の除去・交換が可能な蒸着マスクの寸法精度を高めたステッチドマスク(stitched mask)を製造することができる点にある。本発明により、フォーマットのより大きな蒸着マスクを製造することが可能となる。マスク部分同士を着脱可能な接着剤により互いに結合させることができ、さらにフレームに搭載される。
【０００７】
図１に、ステッチド蒸着マスク１２を集成して搭載するためのアラインメントデバイス１０の分解図を示す。蒸着マスク１２の上に四つのセグメント１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄがある（図４参照）。マスクセグメントは、蒸着マスク１２を配置した時にフレーム２２上の彫刻アラインメントライン１９にアラインされる。アラインメントデバイス１０により、蒸着マスク１２をOLEDデバイスの基板に対して位置決めすることが可能となり、有機発光デバイスの一部となる基板の上への有機材料の同時蒸着が容易となる。アラインメントデバイス１０には、第１組のアラインメントピン１６と第２組のアラインメントピン１８とを有するベース１４が含まれる。図示されているアラインメントピン１６には、ベース１４の対向する辺上に配置された２つのピンが含まれる。ベース１４は一般に方形であり、そしてベース１４の三つの角部に第２組のアラインメントピン１８が配置されている。図示されているように、当該角部の１つには２つのアラインメントピン１８ａ及び１８ｂが存在するが、残る２つの角部には１つのアラインメントピン１８が存在する。
【０００８】
プレート２０をベース１４に固定するための手段に特に制限はない。プレート２０はネジでベース１４に締め付けられている。例示の便宜上ネジは図示されていないが、孔１５が示されている。プレート２０は、平らな上面を提供し、その上に蒸着マスク１２が配置されることとなる。フレーム２２は、一般に方形をしているが、中央開口部２４を有する。フレーム２２の４つの角部の各々の周辺に、切抜き部２６が存在する。切抜き部２６の３つにおいて、その中を通りアラインメントピン１８が突出する（図２参照）。
【０００９】
これらの切抜き部２６の目的は、真空室内でのフレーム２２の位置決めを容易にし、当該技術分野でよく理解されているように真空室内でのメカニズムの係合を可能ならしめることにある。フレーム２２は、アラインメントピン１６を使用して、ベース１４に対して着脱可能に搭載される。アラインメントピン１６は、フレーム２２の孔１７ａ及び１７ｂを通過する。孔１７ａは円形横断面を有し、また孔１７ｂは長方形を有するため、適切なアラインメントが可能となる。蒸着マスク１２は、セグメント１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄを含み、プレート２０及びフレーム２２の上に配置される。透明平板２８は、第２組のアラインメントピン１８及び蒸着マスク１２に接するように位置決めされ、そして適切に配置された時に蒸着マスク１２のエッジセグメントが露出されるようなサイズを有する。透明平板２８は、電気めっきされた校正マーク２１及び２７を含む。校正マーク２１及び２７は、実物よりも大きく図示されたクロスラインである。校正マーク２１及び２７を使用することにより、蒸着マスク１２の上の校正マーク２３及び２９に対するアラインメントが可能となる。校正マーク２７及び２９のアラインメントにより、マスクセグメント１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ間の適切な関係が形成される。蒸着マスク１２の露出セグメントがフレーム２２に固定される。当該固定は、接着剤又は磁性材料で行うことができる。
図４について説明する際に詳説するが、マスクセグメント１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄは互いに固定される。
【００１０】
アラインメントデバイス１０の上面図を図２に、その線３−３に沿って切断した横断面図を図３にそれぞれ示す。特に図３を参照すると、ベース１４、プレート２０、蒸着マスク１２及び透明平板２８が上下に積み重ねられていることが図示されている。フレーム２２の上面は、プレート２０と同一平面を有するように示されている。図示を明瞭化するため、ピン１６及び１８は示していない。ピン１８の１つをそのアラインメント位置において示す。
【００１１】
ここで、アラインメントデバイス１０における蒸着マスク１２のアラインメントについて説明する。フレーム２２は、アラインメントピン１６を用いてベース１４上に搭載される。アラインメントピン１６はベース１４の上に、フレーム２２が１方向のみにおいて搭載され得るように、配置される。ベース１４の上に搭載された時のフレーム２２は、プレート２０の上面とフレーム２２の高さとが同一となり整合するように配置される。蒸着マスクセグメント１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄは、図１に示したように初期アラインメントのためフレーム２２の上で彫刻アラインメントライン１９を用いてプレート２０及びフレーム２２の上で目視整合される。透明平板２８は、蒸着マスク１２の上に、アラインメントピン１８、１８ａ及び１８ｂに対して配置される。蒸着マスクセグメント１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄは、透明平板２８の上に配置された校正２１及び２７に対応するフォトエッチされた校正２３及び２９を用いて手動でアラインされる。透明平板２８とアラインメントピン１８、１８ａ及び１８ｂの関係は、アラインメント工程中、アラインメントピン１８ａ及び１８ｂに対したままにしなければならない。アラインメント後、クランプ３１を使用して蒸着マスク部分を所定の位置に保持する。
【００１２】
次いで、２つの方法のうちの１つにより蒸着マスク１２をフレーム２２に取り付ける。第１の方法では、接着ストリップ２５により蒸着マスク１２をフレーム２２に固定する。接着ストリップ２５は１本だけが図示されているが、典型的には各縁部について２本存在し、それらで蒸着マスク１２をフレーム２２に対して固定する。次いで、図３に示したアクセス位置３０を使用して、マスクセグメント１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄを互いに結合させる。
【００１３】
別法として、蒸着マスク１２を磁性材料から製造してもよい。鉄金属の量は、マグネットによる磁場で蒸着マスク１２がフレーム２２に固定され平面状に保持されるような量とする。第２の方法は、接着剤を使用することが望まれない場合に特に適している。しかしながら、特定の用途においては、第１の方法と第２の方法を同時に使用してもよい。
【００１４】
図４に、蒸着マスク１２の代表例を示す。蒸着マスク１２は２以上のセグメントを有する。用語「ステッチング」とは、マスクセグメント同士を互いに固定することを意味する。結合材料は接着剤であってもよいし、接着剤小片であってもよい。マスクセグメント１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄの結合は、剥離可能な接着剤を使用して実施することができる。剥離可能な接着剤は、紫外(UV)光により剥離することができ、よってマスクセグメント１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄの１以上を交換することが可能となる。図示したように、単一のステッチド蒸着マスク１２を提供するため、四つのマスクセグメント１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄを固定、結合又はステッチする個々の接着剤テープ片３６が存在する。接着剤テープ３６を剥離可能にすることもできる。アラインメントデバイス１０を使用してフレーム２２の上に蒸着マスク１２を集成して搭載した後、透明平板２８を取り外す。集成された蒸着マスク１２とフレーム２２をベース１４から取り外す。その集成された蒸着マスク１２とフレーム２２が、チャンバー（図示なし）内に配置されることとなる。
【００１５】
【発明の効果】
本発明による有利な効果は、蒸着マスクの各部分をフレームに対して正確に集成して搭載し、次いでこれを基板に対して配置することができる点にある。蒸着マスクの各部分を互いにステッチすることにより、１枚の蒸着マスクでは不可能なほどマスク集成体を大きくすることができる。ステッチドマスクを分解することにより、蒸着マスクの欠陥部分を除去することが可能となる。そうすると、マスクの部分を交換することができる。小さな部分で構成されるステッチド蒸着マスクは、製造コストが削減される。ステッチドマスクの期待寿命は、修復可能であることから長くなる。ステッチド蒸着マスクは、現行のプロセスよりも高精度に集成される。本法により、歩留りが高くなり、しかもより大きな基板への蒸着が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による集成及び蒸着のためのアラインメントデバイスの分解図である。
【図２】図１のアラインメントデバイスの上面図である。
【図３】図２の切断線３−３に沿って切断された横断面図である。
【図４】図１のアラインメントデバイスに使用することができる複数のマスクセグメントを有するステッチドマスクの上面図である。
【符号の説明】
１０…アラインメントデバイス
１２…蒸着マスク
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ…蒸着マスクセグメント
１４…ベース
１５、１７ａ、１７ｂ…孔
１６、１８、１８ａ、１８ｂ…アラインメントピン
２０…プレート
２１、２３、２７、２９…校正マーク
２２…フレーム
２５…接着ストリップ
２８…透明平板
３６…接着剤テープ

Claims (3)

  1. 有機発光デバイスの一部となる基板の上への有機材料の同時蒸着を簡易化するため該基板に対して複数のマスクセグメントを有する蒸着マスクを配置することを可能にするアラインメントデバイスであって、
    (a) 第１組のアラインメントピンと第２組のアラインメントピンとを有するベースと、
    (b) 該ベースに固定されたプレートと、
    (c) 該プレートに整合された開口部を有するフレームであって、該フレームの上面は該プレートと同一平面を有することにより該マスクセグメントを配置することができる上面を提供し、該フレームが該ベースに着脱可能に搭載されるよう該第１組のアラインメントピンの位置に対応する該第１組のアラインメントピンを受容する孔を備えて形成されたフレームと、
    (d) 該プレートの上に配置された、該蒸着マスクを画定する複数のマスクセグメントであって、校正マークを有するマスクセグメントと、
    (e) 該第２組のアラインメントピン及び該蒸着マスクに接し、かつ、該蒸着マスクのセグメントが露出されるようなサイズを有する透明平板であって、該マスクセグメントの校正マークに対するアラインメントを可能にする校正マークを有する透明平板と、
    (f) 該マスクセグメントを互いに固定するための手段と、
    (g) 該蒸着マスクを該フレームに固定するための手段と
    を含んでなるアラインメントデバイス。
  2. 有機発光ダイオードデバイスのより有効な製造を可能にするマスクを形成するための複数のマスクセグメントを整合する方法であって、
    (a) 第１組のアラインメントピンと第２組のアラインメントピンとを有するベースを用意し、かつ、該ベースにプレートを固定し、
    (b) 該プレートに整合された開口部を有するフレームであって、該フレームの上面は該プレートと同一平面を有することにより該マスクセグメントを配置することができる上面を提供し、該第１組のアラインメントピンを受容する孔を備えて形成されたフレームを用意し、
    (c) 該第１組のアラインメントピンを受容する孔に該第１組のアラインメントピンを配置することにより該フレームと該ベースとを整合し、
    (d) 該マスクセグメントに校正マークを付与し、
    (e) 該複数のマスクセグメントを該プレートの上に配置し、
    (f) 該複数のマスクセグメントの上に該第２組のアラインメントピンに整合された透明平板であって校正マークを有するものを設け、
    (g) 該マスクセグメントを該校正マークに適切に整合されるように配置し、かつ、該マスクセグメントを該フレームに固定し、そして
    (h) 該複数のマスクセグメントを結合し、各マスクセグメントが単一基板上に有機材料を蒸着するのに用いるのに適しているステッチドマスクを提供する
    ことを特徴とする方法。
  3. 該第１組のアラインメントピンが、該フレームを該ベース及び該プレートに関して整合するために間隔を置いて配置された２本のピンを含む、請求項２に記載の方法。
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